物理储能技术导论  080701M06003H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业研讨课 | 任课教师:李文
授课时间: 星期一,第3、4 节
授课地点: 教一楼215
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11
课程编号: 080701M06003H 课时: 20 学分: 1.00
课程属性: 专业研讨课 主讲教师:李文 助教:
英文名称: Physical Energy Storage Technologies 召集人:

教学目的、要求

本课程为热能动力及工程热物理学科研究生的学科专业研讨课。课程根据储能原理不同详细介绍并对比了不同储能系统特点,并针对各类常见物理储能——抽水储能、飞轮储能、压缩空气储能等原理、研究进展及现状进行了较为全面、系统的论述,重点对压缩空气储能系统主要部件原理与功能、设计要求与方法、典型结构形式等方面进行了详细介绍,并结合实际案例提升学生对储能系统的理解与兴趣。本课程可供工程热物理、动力机械及工程、热能工程等学科的研究生学习。

预修课程

工程热力学、传热学

教 材

1. 《储能技术及应用》 丁玉龙、来小康、陈海生. 化学工业出版社,2018

主要内容

第一章 储能概念及其分类(共2学时)
1.1 储能及其意义(0.5学时)
储能定义及其需求背景,重要性及功能
1.2 储能的分类(1.0学时)
主要储能类型及其发展历程、特点、适用性
1.3 储能技术现状与讨论(0.5学时)
各主要储能技术发展现状及前景研讨
第二章 抽水蓄能(共3学时)
2.1 抽水蓄能原理及发展历程(0.5学时)
抽水蓄能基本原理、功率和容量、类型及其发展历程
2.2 抽水蓄能应用场景(0.5学时)
抽水蓄能运行特性及其在核电、风电、水电中的应用
2.3 抽水蓄能发展现状(1.0学时)
抽水蓄能国内发展及应用情况,并对比发达国家美国、欧洲、日本应用现状
2.4 发展前景分析与讨论(1.0学时)
新型抽水蓄能及其发展,如地下抽水蓄能、海水抽水蓄能等等,并研讨分析其应用前景。
第三章 飞轮储能(共3学时)
3.1 原理及发展历程(0.5学时)
飞轮储能原理、系统组成及发展历程
3.2 关键技术(1.5学时)
飞轮储能重点与难点分析,关键技术如转子、轴承、电机、控制等研究进展及其发展方向。
3.3 飞轮储能现状(0.5学时)
飞轮储能研发及产业现状
3.4 技术经济分析与发展趋势研讨(0.5学时)
技术经济分析与发展趋势研讨
第四章 压缩空气储能系统*(共12学时)
4.1系统原理及特点(0.5学时)
压缩空气储能系统原理、构成及应用领域,各组成部分功能及技术要求
4.2系统分类(1.5学时)
压缩空气储能系统分类、特点及技术分析
4.3系统设计方法(2学时)
系统设计的基本原则,设计方法及流程
4.4系统关键部件及其设计
4.4.1 压缩机(2学时)
压缩机分类、特点及技术分析,压缩空气储能系统压缩机特点,基本设计要求及方法。
4.4.2 膨胀机(2学时)
气体膨胀机分类、特点及技术分析,压缩空气储能系统膨胀机特点,基本设计要求及方法。
4.4.3 蓄热/换热器(1学时)
蓄热单元类型、特点及技术分析与对比;换热器类型、特点及技术分析与对比
4.4.4 储气装置(1学时)
储气装置基本要求、类型及特点分析与对比
4.4压缩空气储能现状(2学时)
压缩空气储能研究及应用现状、未来发展趋势研讨
其中标*章节为教学重点与难点
教学手段与方法:授课、讨论
考核方式:读书报告

参考文献

1. Trevor M. Letcher. Storing Energy. Elsevier. 2016
2. Bolund B, Bernhoff H, Leijon M. Flywheel energy and power storage systems[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2007, 11(2): 235-258.
3. 大容量先进飞轮储能电源技术发展状况[J]. 戴兴建、邓占峰、刘刚等.电工技术学报. 2011 (07) 
4. 《抽水蓄能电站设计》 张春生、姜忠见主编. 中国电力出版社,2012
5. 《飞轮储能技术及应用》 汤双清. 华中科技大学出版社,2007
6. 《航空燃气涡轮发动机结构》 陈光、洪杰、马艳红. 北京航空航天大学出版社, 2010
7. 《透平机械原理》王仲奇、秦仁. 机械工业出版社,1988